Planococcus halocryophilus נראה כמו חיידק רגיל ביותר, אך אם מתעמקים מסתבר שבתנאי מעבדה הוא שיאן: הוא יכול גם לחיות ולשגשג (גם אם זה מאד לאט) בטמפרטורה שבה חיידקים או יצורים אחרים לא יכולים לחיות..
קבוצת המחקר של ליל וייט (Whyte), מאוניברסיטת מקגיל (מונטראול, קנדה), הפשירה בשנת 2011 גוש אדמה קפואה, שנאספה בשנת 2007 מעומק של כמטר מתחת לפני השטח באזור Eureka באי Ellesmere, באזור הארקטי הגבוה של קנדה. מהתפשיר הם בודדו כ-200 מיני חיידקים שונים והחלו לבדוק את מאפייניהם והתאמתם לקור. אחד מהם, שלאחר בדיקת הרצף של ה-16S-rRNA שלו שוייך לסוג Planococcus, מחטיבת הפירמיקוטים, עורר עניין, עקב יכולת החיידקים לגדול ולהתרבות (אחת ל-50 ימים) בטמפרטורה של 15 מעלות מתחת לאפס, ולתפקד ולשרוד גם ב-25 מעלות מתחת לאפס.
 |
| Planococcus halocryophilus המקור |
P. halocryophilus הם נקדים אווירניים, שקוטרם כ-1 מיקרומטר, בעלי יכולת תנועה, גראם חיוביים ואינם מייצרים נבגים. צבע המושבה, על מצעים סטנדרטיים הוא כתום. הם גם הלופילים (חובבי מלח - רק בריכוזי מלח גבוהים ניתן לשמור על מים נוזליים בטמפרטורות נמוכות) וכמובן חובבי קור (פסיכרופילים או קריופילים). שילוב התכונות האחרונות מתבטא בשם המין - halocryophilus (ביוונית halo - מלוח, cryo - קור ו-phylos - אוהב).
אך מסתבר שהחיידקים יכולים לחיות ולתפקד גם בטמפרטורות "רגילות" - הם יכולים לחיות ולשגשג גם ב-37 מעלות, אך לא מעל, ולכן נגדיר אותם כפסיכרופילים (חובבי קור) פקולטטיביים (לא הכרחיים). הטמפרטורה שבה הם מתפקדים בצורה היעילה ביותר (האופטימלית) היא 25 מעלות - אז זמן הדור שלהם הוא כשעה. גם המליחות לא ממש הכרחית מבחינתם, והם גדלים יפה גם ללא מלח כלל, אך גם ב-19 אחוזים של NaCl, ולכן הם הלופילים פקולטטיביים. 1.5% מלח הוא הריכוז האופוטימלי מבחינתם. טווח ה-pH המאפשר להם להתקיים הוא 11-6 (ממעט חומצי לבסיסי).
החוקרים מצפים למצוא את החיידק בערוצים מלוחים באזור הארקטי, בטמפרטורה של מתחת ל-15 מעלות מתחת לאפס. אך שם הם מצפים למצוא אותו לבד, ולא עם כ-200 חברים.
מה מאפשר לחיידקים להתקיים בטפרטורות כה נמוכות ובריכוזי מלח גבוהים. מסתבר שבתנאי קור משתנים בתא החיידק גם חלבונים רבים, בהם מוחלפות חומצות אמיניות מסויימות שתאפשרנה להם לתפקד, וגם יחסי הריכוזים בין חומצות שומן רוויות לבין חומצות שומן מסועפות בממברנה הליפידית, כדי לשמור על נוזליותה. בנוסף מצטבר בחלל הציטופלסמי של החיידקים חומרים שמתפקדים כמונעי הקפאה, וחומרים המאפשרים לחיידקים לעמוד בלחצים האוסמוטיים הגבוהים של הסביבה. יהיה מעניין להכיר את המנגנונים המאפשרים לו להשתנות במעבר בין טמפרטורות רגילות לטמפרטורות נמוכות, והאם מעבר זה יכול להיות מהיר או חייב להיות הדרגתי.
הקבוצה ניסתה למצוא חיים בטמפרטורות כאלה גם באנטארקטיקה, אך שם הם לא מצאו חיים בטמפרטורות הנמוכות מ-10 מעלות מתחת לאפס.
התנאים הקיצוניים בהם P. halocryophilus יכול לשגשג קיימים גם על מאדים, וגם על אנקלדוס (Enceladus), הירח של שבתאי. האם שם נמצא יצורים הדומים לו.... ?
מקורות
Nadia C. S. Mykytczuk, Roland C. Wilhelm, Lyle G. Whyte (2012), Planococcus halocryophilus sp. nov., an extreme sub-zero species from high Arctic permafrost. Int J Syst Evol Microbiol, 62: 1937-1944
Nadia C S Mykytczuk, Simon J Foote, Chris R Omelon, Gordon Southam, Charles W Greer and Lyle G Whyte (2013), Bacterial growth at −15 °C; molecular insights from the permafrost bacterium Planococcus halocryophilus Or1. The ISME Journal 7, 1211–1226
Jacqueline Goordial, Alfonso Davila, Denis Lacelle, Wayne Pollard, Margarita M Marinova, Charles W Greer, Jocelyn DiRuggiero, Christopher P McKay and Lyle G Whyte (2016), Nearing the cold-arid limits of microbial life in permafrost of an upper dry valley, Antarctica. The ISME Journal 10, 1613–1624
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה